Lipossomas ph-sensíveis contendo complexo deciclodextrina catiônica/DNA plasmidial: otimização do método de preparo, caracterização físico-química eestudo de transfecção
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/EMCO-8KKJGT |
Resumo: | Dentro do grupo dos vetores não virais, os lipossomas pH-sensíveis constituem uma alternativa interessante para ser utilizada na terapia gênica, pois em pH ácido, como ocorre no interior dos endossomas sofrem transição de fase, que conduz à desestabilização da bicamada lipídica, promovendo, assim, a liberação do material genético encapsulado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e acaracterização físico-química de lipossomas pH-sensíveis, compostos por DOPE:CHEMS (razão molar 6:4, respectivamente), contendo o plasmídeo pAct - capaz de expressar o gene da proteína activina, com propriedade de reduzir o crescimento celular do câncer de próstata. Estes lipossomas denominados LpAct foram produzidos pelo método de evaporação em fase reversa, após prévia complexação do plasmídeo pAct com moléculas da 6-monodesoxi-6-monoamina-- cyclodextrina (Am--CD+), na razão de carga Am--CD+/pAct- igual a +1/-1. Oexperimento fatorial completo 24 foi utilizado para avaliar a influência dos fatores velocidade de rotação, intensidade de vácuo, concentração de lípides e concentração de pAct sobre o teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. Este estudo foi conduzido com o intuito de se estabelecer um protocolo de produção de LpAct de uma maneira racional. Dos fatores analisados, a intensidade do vácuo e aconcentração do plasmídeo pAct foram os que mais influenciaram o aumento do teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. De acordo com o estudo fatorial, o protocolo de produção de LpAct adotado para a otimização do teor encapsulado de pAct foi: o uso da velocidade de rotação a 120 rpm, da intensidade de vácuo a 300mbar, concentração de lípides de 10 mM e concentração do plasmídeo pAct de 30 g/mL. O teor de pAct encapsulado com este protocolo foi cerca de 85% (25 g/mL). A técnica de difração de raios X dispersiva em energia (EDXD) foi utilizada para investigar a organização supramolecular das moléculas do DOPE em relação àpresença do complexo Am--CD+/pAct, dos componentes do meio de cultura e das proteínas do soro fetal bovino, nos pH 7,4 e 5,0. Em pH fisiológico, o estudo revelou que o complexo Am--CD+/pAct interage com a membrana lípidica dos lipossomas resultando na presença das fases lamelar e hexagonal. Entretanto, em pH 5,0, somente a fase hexagonal foi observada. Nos valores de pH 5,0 e 7,0, a presença dos constituintes do meio de cultura e das proteínas conduziu à formação deestruturas menos ordenadas, no entanto, a pH-sensibilidade do sistema foi preservada. O método MTT foi utilizado para avaliar a citotoxicidade dos LpAct sobre a linhagem de células de câncer de próstata LNCaP. A capacidade de transfecção dos lipossomas nestas células foi investigada mediante a expressão da proteínaverde fluorescente (EGFP). O estudo contemplou a avaliação dos tempos de transfecção de 4, 6, 24 e 48 horas e a presença ou não de soro fetal bovino. De acordo com os resultados os LpAct foram capazes de transfectar as células LNCaP, porém de forma menos eficiente que o agente de transfecção catiônico utilizado como controle (Lipofectamina 2000). |
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Monica Cristina de OliveiraJorge Luiz PesqueroHelder Ferreira TeixeiraNereide Stela Santos MagalhaesLuciano Paulino da SilvaVildete Aparecida Sousa CarmoSonia Maria Lucas da Silva2019-08-11T08:51:22Z2019-08-11T08:51:22Z2011-07-08http://hdl.handle.net/1843/EMCO-8KKJGTDentro do grupo dos vetores não virais, os lipossomas pH-sensíveis constituem uma alternativa interessante para ser utilizada na terapia gênica, pois em pH ácido, como ocorre no interior dos endossomas sofrem transição de fase, que conduz à desestabilização da bicamada lipídica, promovendo, assim, a liberação do material genético encapsulado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e acaracterização físico-química de lipossomas pH-sensíveis, compostos por DOPE:CHEMS (razão molar 6:4, respectivamente), contendo o plasmídeo pAct - capaz de expressar o gene da proteína activina, com propriedade de reduzir o crescimento celular do câncer de próstata. Estes lipossomas denominados LpAct foram produzidos pelo método de evaporação em fase reversa, após prévia complexação do plasmídeo pAct com moléculas da 6-monodesoxi-6-monoamina-- cyclodextrina (Am--CD+), na razão de carga Am--CD+/pAct- igual a +1/-1. Oexperimento fatorial completo 24 foi utilizado para avaliar a influência dos fatores velocidade de rotação, intensidade de vácuo, concentração de lípides e concentração de pAct sobre o teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. Este estudo foi conduzido com o intuito de se estabelecer um protocolo de produção de LpAct de uma maneira racional. Dos fatores analisados, a intensidade do vácuo e aconcentração do plasmídeo pAct foram os que mais influenciaram o aumento do teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. De acordo com o estudo fatorial, o protocolo de produção de LpAct adotado para a otimização do teor encapsulado de pAct foi: o uso da velocidade de rotação a 120 rpm, da intensidade de vácuo a 300mbar, concentração de lípides de 10 mM e concentração do plasmídeo pAct de 30 g/mL. O teor de pAct encapsulado com este protocolo foi cerca de 85% (25 g/mL). A técnica de difração de raios X dispersiva em energia (EDXD) foi utilizada para investigar a organização supramolecular das moléculas do DOPE em relação àpresença do complexo Am--CD+/pAct, dos componentes do meio de cultura e das proteínas do soro fetal bovino, nos pH 7,4 e 5,0. Em pH fisiológico, o estudo revelou que o complexo Am--CD+/pAct interage com a membrana lípidica dos lipossomas resultando na presença das fases lamelar e hexagonal. Entretanto, em pH 5,0, somente a fase hexagonal foi observada. 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De acordo com os resultados os LpAct foram capazes de transfectar as células LNCaP, porém de forma menos eficiente que o agente de transfecção catiônico utilizado como controle (Lipofectamina 2000).Among non-viral vectors, pH-sensitive liposomes are an attractive alternative in gene therapy, because they undergo a phase transition, leading to destabilization of the bilayer and release of encapsulated material at acid pH, as it occurs within the endosoma. In this paper, we report the development of pH-sensitive liposomes composed of DOPE:CHEMS (molar ratio 6:4, respectively) containing pAct plasmid -able to express the gene of activin - which reduces prostate cancer cell growth. These liposomes, called LpAct, were produced by reverse phase method, and pAct plasmid was previously complexed with -monodeoxy-6-monoamine--cyclodextrin (Am--CD+) at a 1/1 charge ratio (+/-). The 24 full factorial design was used to evaluate the influence of rotation speed, vacuum intensity, total lipid concentrationand DNA concentration on encapsulation efficiency of pAct in liposomes. According to the results, the intensity of the vacuum and the pAct concentration were the main factors affecting the encapsulation of pAct in liposomes. This study allowed to establish the optimal conditions to the production of LpAct. These conditions are: rotation speed of 120 rpm, vaccum intensity of 300 mbar, lipid concentration of 10mM and pAct concentration of 30 g/mL. The percentage of pAct encapsulated was approximately 85% (25 g/mL) using this protocol. Energy dispersive X-ray diffraction (EDXD) was used to investigate the supramolecular organization of DOPE molecules in the presence of Am--CD+/pAct-, culture medium components and proteins of fetalbovine serum, at pH 7.4 and 5.0. At physiological pH, the study revealed that the Am- -CD+/pAct- complex interacts with the lipid membrane resulting in the presence of lamellar and hexagonal phases. However, at pH 5.0, only the hexagonal phase was observed. At pH 5.0 and 7.0, the presence of the culture medium components and proteins led to the formation of less ordered structures, however, the pH-sensitivity ofthe system was maintained. The MTT method was used to evaluate the cytotoxicity of LpAct on prostate cancer cell line LNCaP. The transfection capacity of LpAct in these cells was investigated by expression of green fluorescent protein (EGFP). This study included the evaluation of different time intervals of transfection (4, 6, 24 and 48 hours) and the influence of the presence of fetal bovine serum. According to the results, LpAct were able to transfect LNCaP cells, but with lower efficiency than thatobserved with cationic liposomes used as control (Lipofectamine 2000).Universidade Federal de Minas GeraisUFMGTecnologia farmacêuticaLipossomosCâncer TratamentoTerapia gênicaTransfecçãoFarmácialipossomas aniônicos pH-sensíveisfatorialcitotoxicidadeexperimentoactivinaTerapia gênicaEDXDEGFPcélulas LNCaPLipossomas ph-sensíveis contendo complexo deciclodextrina catiônica/DNA plasmidial: otimização do método de preparo, caracterização físico-química eestudo de transfecçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_cor_final.pdfapplication/pdf893789https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/EMCO-8KKJGT/1/tese_cor_final.pdfddc11d33823d1ff7e4a02f29c48c39f3MD51TEXTtese_cor_final.pdf.txttese_cor_final.pdf.txtExtracted texttext/plain224529https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/EMCO-8KKJGT/2/tese_cor_final.pdf.txt027f4c5f8ddd82fbbe26f161a92bdb8fMD521843/EMCO-8KKJGT2019-11-14 06:02:31.515oai:repositorio.ufmg.br:1843/EMCO-8KKJGTRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:02:31Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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Dentro do grupo dos vetores não virais, os lipossomas pH-sensíveis constituem uma alternativa interessante para ser utilizada na terapia gênica, pois em pH ácido, como ocorre no interior dos endossomas sofrem transição de fase, que conduz à desestabilização da bicamada lipídica, promovendo, assim, a liberação do material genético encapsulado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e acaracterização físico-química de lipossomas pH-sensíveis, compostos por DOPE:CHEMS (razão molar 6:4, respectivamente), contendo o plasmídeo pAct - capaz de expressar o gene da proteína activina, com propriedade de reduzir o crescimento celular do câncer de próstata. Estes lipossomas denominados LpAct foram produzidos pelo método de evaporação em fase reversa, após prévia complexação do plasmídeo pAct com moléculas da 6-monodesoxi-6-monoamina-- cyclodextrina (Am--CD+), na razão de carga Am--CD+/pAct- igual a +1/-1. Oexperimento fatorial completo 24 foi utilizado para avaliar a influência dos fatores velocidade de rotação, intensidade de vácuo, concentração de lípides e concentração de pAct sobre o teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. Este estudo foi conduzido com o intuito de se estabelecer um protocolo de produção de LpAct de uma maneira racional. Dos fatores analisados, a intensidade do vácuo e aconcentração do plasmídeo pAct foram os que mais influenciaram o aumento do teor de encapsulação de pAct nos lipossomas. De acordo com o estudo fatorial, o protocolo de produção de LpAct adotado para a otimização do teor encapsulado de pAct foi: o uso da velocidade de rotação a 120 rpm, da intensidade de vácuo a 300mbar, concentração de lípides de 10 mM e concentração do plasmídeo pAct de 30 g/mL. O teor de pAct encapsulado com este protocolo foi cerca de 85% (25 g/mL). A técnica de difração de raios X dispersiva em energia (EDXD) foi utilizada para investigar a organização supramolecular das moléculas do DOPE em relação àpresença do complexo Am--CD+/pAct, dos componentes do meio de cultura e das proteínas do soro fetal bovino, nos pH 7,4 e 5,0. Em pH fisiológico, o estudo revelou que o complexo Am--CD+/pAct interage com a membrana lípidica dos lipossomas resultando na presença das fases lamelar e hexagonal. Entretanto, em pH 5,0, somente a fase hexagonal foi observada. Nos valores de pH 5,0 e 7,0, a presença dos constituintes do meio de cultura e das proteínas conduziu à formação deestruturas menos ordenadas, no entanto, a pH-sensibilidade do sistema foi preservada. O método MTT foi utilizado para avaliar a citotoxicidade dos LpAct sobre a linhagem de células de câncer de próstata LNCaP. A capacidade de transfecção dos lipossomas nestas células foi investigada mediante a expressão da proteínaverde fluorescente (EGFP). O estudo contemplou a avaliação dos tempos de transfecção de 4, 6, 24 e 48 horas e a presença ou não de soro fetal bovino. De acordo com os resultados os LpAct foram capazes de transfectar as células LNCaP, porém de forma menos eficiente que o agente de transfecção catiônico utilizado como controle (Lipofectamina 2000). |
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